Почему Земля отражает все меньше солнечного света? Борьба с загрязнением сломала климатический баланс Земли

Долгое время ученые наблюдали интересный факт: северная и южная части Земли отражали солнечное излучение почти поровну. Хотя на севере больше суши, а на юге — океана, планета поддерживала энергетическое равенство, и этот баланс казался её фундаментальным свойством.

Теперь этого баланса почему-то нет.

Новые данные, полученные за 24 года наблюдений со спутников, показывают, что равновесие пропало. Северное полушарие стало поглощать больше солнечной энергии, чем южное. Оно становится темнее. Это сигнализирует, что климатическая система планеты начинает работать по-новому. Но мы пока не знаем всех последствий, и будут ли они вообще.

Что такое полушарный баланс?

Энергетический бюджет Земли — это простое уравнение. Есть энергия, которая приходит от Солнца, а есть энергия, которую планета отражает в космос или отдает в виде тепла. Разница между ними показывает, нагревается планета или остывает.

Главный показатель здесь — альбедо. Это способность какой-либо поверхности отражать свет. Белый лед отражает почти всю энергию. Темная вода ее поглощает. Облака тоже сильно влияют на отражение света.

Раньше думали, что облака служат главным регулятором, который выравнивает разницу между полушариями. Если где-то больше суши, облака меняют свое положение и отражают больше света, чтобы сохранить баланс. Эта идея казалась верной, но доказать ее было трудно.

Трещина в зеркале: север темнеет быстрее

Исследование, которое напечатали в журнале PNAS, изучает данные со спутниковой системы CERES с 2001 по 2024 год. Вывод простой: обе части планеты поглощают больше энергии, но северная делает это ощутимо быстрее.

Разница в поглощении энергии между севером и югом увеличивается со скоростью 0,34 ватта на квадратный метр за десять лет. Это число кажется совсем небольшим, но для всей планеты это гигантский сдвиг энергии. За 20 лет система перешла от состояния, когда юг поглощал чуть больше, к состоянию, когда север явно поглощает больше.

Но в чем причина?

Кто виноват? Разбираем причины по частям

Ученые назвали три главных фактора, из-за которых северное полушарие «темнеет».

1. Чистый воздух. Как ни странно, одна из причин — улучшение состояния воздуха. За последние двадцать лет в Северном полушарии — особенно в Китае, Европе и США — уменьшились выбросы промышленных аэрозолей. Эти мельчайшие частицы в атмосфере работали как маленькие зеркала и отражали свет. Теперь воздух чище, и больше солнечных лучей доходит до поверхности. На юге промышленности меньше, поэтому там этот эффект слабее.
2. Тающий лед и снег. В Северном полушарии находится основная часть арктического льда и снега на суше. Их площадь быстро уменьшается. Вместо белых отражающих поверхностей появляются темные участки океана и земли. Они впитывают больше тепла, что ускоряет таяние. Этот процесс сам себя усиливает.
3. Водяной пар. Теплый воздух удерживает больше влаги. Водяной пар — это сильный парниковый газ. Его количество в воздухе на севере растет, и это тоже меняет энергетический баланс.

Эти три фактора вместе показывают, почему север поглощает больше энергии, чем юг. Но какую роль в этом играют облака, которые должны были все выровнять?

Удивительная роль облаков

Здесь начинается самое неожиданное. Анализ показал, что облака — главная причина увеличения поглощения тепла в каждом полушарии отдельно. Их свойства меняются, и они отражают меньше света.

Но когда ученые изучили разницу между севером и югом, то увидели, что вклад облаков очень мал. Как такое может быть? Причина в географии. Оказалось, что изменения облаков в тропиках и в умеренных широтах уравновешивают друг друга. Например, в северных тропиках облака стали отражать больше света, а в северных умеренных широтах — меньше. Эти два эффекта почти полностью гасят друг друга при подсчете общего баланса.

Вывод: облака сильно влияют на потепление на местах, но в поддержании равенства между полушариями они остались в стороне. Они не исправляют дисбаланс, который вызвал человек. Идея о «великом облачном регуляторе» не нашла подтверждения.

Что дальше?

Этот дисбаланс уже дает видимые эффекты: температура на севере увеличивается быстрее, чем на юге, а зоны тропических дождей двигаются на север.

Мы видим, как климат Земли меняется на базовом уровне. Идея, что у планеты есть внутренние механизмы для саморегуляции, ставится под сомнение. Система отвечает на наши действия, но ее ответ оказался не таким, как мы думали.

Может быть, через много лет океанские течения или другие медленные процессы запустят новый механизм, который вернет систему в равновесие. А может, нет.